Nous sommes depuis longtemps habitués à vivre dans l’ère de l’exploration spatiale. Cependant, en regardant aujourd’hui les énormes fusées réutilisables et les stations orbitales, beaucoup de gens ne réalisent pas que le premier lancement d’un engin spatial a eu lieu il n’y a pas si longtemps, il y a tout juste 60 ans.
Le premier satellite artificiel a été lancé le 4 octobre 1957.
Table des matières
Informations générales
Qui a lancé le premier satellite artificiel de la Terre ? — L’URSS. Cette question est d’une grande importance, car cet événement a donné lieu à ce que l’on appelle la course à l’espace entre les deux superpuissances : les États-Unis et l’URSS.
Quel était le nom du premier satellite artificiel au monde ? — Étant donné que de tels véhicules n’existaient pas auparavant, les scientifiques soviétiques ont pensé que le nom «Spoutnik-1» était tout à fait approprié pour cet engin. La désignation de code du vaisseau spatial est PS-1, ce qui signifie «Prostyshiy Sputnik-1».
Extérieurement, le satellite avait une apparence assez simple et se présentait sous la forme d’une sphère en aluminium d’un diamètre de 58 cm sur laquelle étaient fixées deux antennes incurvées en croix, ce qui permettait à l’appareil de diffuser des radiations radio de manière uniforme et dans toutes les directions. À l’intérieur de la sphère, composée de deux hémisphères fixés par 36 boulons, se trouvaient des batteries argent-zinc de 50 kilogrammes, un émetteur radio, un ventilateur, un thermostat, des capteurs de pression et de température. La masse totale de l’appareil était de 83,6 kg. Il est à noter que l’émetteur radio émettait dans la gamme des 20 MHz et 40 MHz, ce qui signifie que les radioamateurs ordinaires pouvaient le suivre.
Histoire de la création
Fonctionnement du satellite
L’histoire du premier satellite spatial et des vols spatiaux en général commence avec le premier missile balistique, le Fau-2 (Vergeltungswaffe-2). Cette fusée a été mise au point par le célèbre concepteur allemand Wernher von Braun à la fin de la Seconde Guerre mondiale. Le premier tir d’essai a eu lieu en 1942, et le tir de combat en 1944. 3225 tirs ont été effectués, principalement sur le territoire de la Grande-Bretagne. Après la guerre, Wernher von Braun s’est rendu à l’armée américaine et est devenu le chef du service de conception et de développement de l’armement aux États-Unis. En 1946, le scientifique allemand a présenté au ministère américain de la défense un rapport intitulé «Preliminary design of an experimental spacecraft orbiting the Earth» (conception préliminaire d’un vaisseau spatial expérimental en orbite autour de la Terre), dans lequel il indiquait qu’une fusée capable de lancer un tel vaisseau en orbite pourrait être mise au point dans les cinq ans à venir. Toutefois, le financement du projet n’a pas été approuvé.
Le 13 mai 1946, Joseph Staline adopte un décret sur la création de l’industrie des fusées en URSS. Sergueï Korolev est nommé concepteur en chef des missiles balistiques. Au cours des dix années suivantes, les scientifiques développent les missiles balistiques intercontinentaux R-1, R2, R-3 et d’autres.
En 1948, le concepteur de fusées Mikhaïl Tikhonravov a présenté à la communauté scientifique un rapport sur les fusées composites et les résultats des calculs selon lesquels les fusées de 1000 kilomètres en cours de développement pouvaient atteindre de grandes distances et même mettre en orbite un satellite artificiel. Cependant, cette déclaration a été critiquée et n’a pas été prise au sérieux. Le département de Tikhonravov au NII-4 a été dissous en raison de travaux non pertinents, mais plus tard, grâce aux efforts de Mikhail Klavdievich, il a été reconstitué en 1950. À cette époque, Mikhaïl Tikhonravov parlait déjà directement de la mission de mise en orbite d’un satellite.
Modèle du satellite
Après la création du missile balistique R-3, ses capacités ont été présentées, selon lesquelles le missile était capable non seulement d’atteindre des cibles à une distance de 3 000 kilomètres, mais aussi de lancer un satellite en orbite. En 1953, les scientifiques ont donc réussi à convaincre les hauts responsables que le lancement d’un satellite en orbite était possible. Les chefs des forces armées comprenaient les perspectives de développement et de lancement d’un satellite artificiel. C’est pourquoi, en 1954, un décret a été adopté pour créer un groupe distinct au NII-4 avec Mikhail Klavdievich, qui concevrait le satellite et planifierait la mission. La même année, le groupe de Tikhonravov a présenté un programme d’exploration spatiale, allant du lancement d’un ISV au débarquement sur la Lune.
En 1955, une délégation du Politburo dirigée par Khrouchtchev a visité l’usine métallurgique de Leningrad, où la construction de la fusée à deux étages R-7 était achevée. L’impression de la délégation a abouti à la signature d’une résolution visant à construire et à lancer un satellite sur l’orbite terrestre dans les deux années suivantes. La conception du satellite a commencé en novembre 1956 et, en septembre 1957, le «Spoutnik-1 le plus simple» a été testé avec succès sur un vibroscope et dans une chambre thermique
La question «Qui a inventé Spoutnik-1 ?» ne peut être résolue sans équivoque. — Il n’est pas possible d’y répondre. Le développement du premier satellite terrestre a eu lieu sous la direction de Mikhaïl Tikhonravov, et la création du véhicule de lancement et la mise en orbite du satellite — sous la direction de Sergueï Korolev. Cependant, un nombre considérable de scientifiques et de chercheurs ont travaillé sur les deux projets.
Histoire du lancement
Lancement du premier satellite PS-1
En février 1955, les dirigeants ont approuvé la création du site d’essai de recherche et de développement n° 5 (plus tard Baïkonour), qui devait être situé dans le désert du Kazakhstan. Les premiers missiles balistiques de type R-7 ont été testés sur le site d’essai, mais après cinq lancements, il est apparu clairement que la tête massive du missile balistique ne pouvait pas supporter la charge thermique et devait être retravaillée, ce qui prendrait environ six mois. C’est pourquoi S. P. Korolev a demandé à Nikita Khrouchtchev deux fusées pour un lancement expérimental du PS-1. Fin septembre 1957, la fusée R-7 arrive à Baïkonour avec une tête allégée et une transition pour le satellite. Le matériel inutile a été retiré, ce qui a permis de réduire la masse de la fusée de 7 tonnes.
Le 2 octobre, S.P. Korolev signe l’ordre de procéder aux essais en vol du satellite et envoie une notification de préparation à Moscou. Bien qu’aucune réponse ne soit parvenue de Moscou, Sergueï Korolev décide de lancer le lanceur Spoutnik (R-7) à partir de PS-1 vers la position de lancement.
La raison pour laquelle les dirigeants ont exigé que le satellite soit mis en orbite pendant cette période est que, du 1er juillet 1957 au 31 décembre 1958, s’est tenue ce que l’on appelle l’Année géophysique internationale. Cette année-là, 67 pays ont mené des recherches et des observations géophysiques conjointement et dans le cadre d’un programme commun.
Le lancement du premier satellite artificiel a eu lieu le 4 octobre 1957. En outre, le même jour s’ouvrait le VIIIe Congrès international d’astronautique en Espagne, à Barcelone. Les dirigeants du programme spatial de l’URSS n’ont pas été révélés au public en raison du caractère secret des travaux réalisés. Le congrès a été informé du lancement sensationnel du satellite par l’académicien Leonid Ivanovich Sedov. C’est donc le physicien et mathématicien soviétique Sedov qui a longtemps été considéré par la communauté internationale comme le «père du Spoutnik».
Histoire du vol
Infographie sur le satellite PS-1
À 22:28:34, heure de Moscou, la fusée contenant le satellite a été lancée depuis le premier site du NIIP n° 5 (Baïkonour). Après 295 secondes, l’unité centrale de la fusée et le satellite ont été placés sur une orbite elliptique autour de la Terre (apogée — 947 km, périgée — 288 km). Après 20 secondes supplémentaires, PS-1 s’est séparé de la fusée et a émis des signaux. Il s’agit des signaux répétés «Beep ! Bip !», qui ont été captés sur le site d’essai pendant 2 minutes, jusqu’à ce que Spoutnik-1 disparaisse derrière l’horizon. Lors de la première révolution de l’engin spatial autour de la Terre, l’Agence télégraphique de l’Union soviétique (TASS) a annoncé le lancement réussi du premier satellite au monde.
Après avoir reçu les signaux PS-1, des données détaillées ont commencé à être reçues sur le véhicule qui, en fin de compte, était sur le point de ne pas atteindre la première vitesse spatiale et de ne pas entrer en orbite. La raison en est une défaillance imprévue du système de contrôle des ergols, qui a entraîné un retard de l’un des moteurs. Il s’en est fallu d’une fraction de seconde pour qu’il ne tombe en panne.
Cependant, PS-1 a tout de même réussi à atteindre une orbite elliptique, qui s’est déplacée pendant 92 jours, tout en effectuant 1440 révolutions autour de la planète. Les émetteurs radio de l’appareil ont fonctionné pendant les deux premières semaines. Quelle est la cause de la disparition du premier satellite de la Terre ? — Perdant de la vitesse à cause du frottement de l’atmosphère, Spoutnik-1 a commencé à descendre et s’est complètement consumé dans les couches denses de l’atmosphère. Il convient de noter que de nombreuses personnes ont pu observer un objet brillant se déplaçant dans le ciel à cette époque. En fait, cet objet était le deuxième étage de la fusée, qui tournait également en orbite, en même temps que le satellite.
L’importance du vol
Le premier satellite. Dessin d’artiste.
Le premier lancement d’un satellite artificiel en URSS a suscité un élan de fierté sans précédent pour le pays et a porté un coup sévère au prestige des États-Unis. Extrait de l’United Press : «90 % des discussions sur les satellites artificiels concernaient les États-Unis. Il s’est avéré que 100 % des affaires provenaient de la Russie…». Et malgré les idées fausses sur le retard technique de l’URSS, c’est un appareil soviétique qui est devenu le premier satellite, et son signal pouvait être suivi par n’importe quel radioamateur. Le vol du premier satellite terrestre a marqué le début de l’ère spatiale et a lancé la course à l’espace entre l’Union soviétique et les États-Unis.
Quatre mois plus tard, le 1er février 1958, les États-Unis ont lancé leur satellite Explorer 1, assemblé par l’équipe du scientifique Wernher von Braun. Bien qu’il soit plusieurs fois plus léger que PS-1 et qu’il contienne 4,5 kg de matériel scientifique, il reste le deuxième et n’a pas le même impact sur le public.
Résultats scientifiques du vol du PS-1
Le lancement de ce PS-1 avait plusieurs objectifs :
- Tester les capacités techniques du véhicule, ainsi que vérifier les calculs adoptés pour le lancement réussi du satellite ;
- Recherche sur l’ionosphère. Avant le lancement du satellite, les ondes radio envoyées depuis la Terre étaient réfléchies par l’ionosphère, ce qui rendait son étude impossible. Aujourd’hui, les scientifiques ont pu commencer à étudier l’ionosphère grâce à l’interaction des ondes radio émises par le satellite depuis l’espace et traversant l’atmosphère jusqu’à la surface de la Terre.
- Calculer la densité de la haute atmosphère en observant le taux de décélération du véhicule dû à la friction atmosphérique ;
- Étudier les effets de l’espace extra-atmosphérique sur le matériel et déterminer les conditions favorables au fonctionnement du matériel dans l’espace.
Écouter le son du premier satellite
Bien qu’il n’y ait pas d’équipement scientifique à bord du satellite, le suivi de son signal radio et l’analyse de sa nature ont permis d’obtenir de nombreux résultats utiles. Par exemple, un groupe de scientifiques suédois a mesuré la composition électronique de l’ionosphère en se basant sur l’effet Faraday, selon lequel la lumière change de polarisation lorsqu’elle traverse un champ magnétique. Par ailleurs, un groupe de scientifiques soviétiques de l’université d’État de Moscou a mis au point une technique d’observation d’un satellite avec détermination précise de ses coordonnées. L’observation de cette orbite elliptique et de la nature de son comportement a permis de déterminer la densité atmosphérique dans la région de l’altitude orbitale. L’augmentation inattendue de la densité atmosphérique dans ces zones a incité les scientifiques à créer une théorie du freinage des satellites, qui a contribué au développement de l’astronautique.
Faits intéressants
Monument aux créateurs du premier satellite artificiel au monde à Moscou.
Vidéo sur le premier satellite.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023